来源：道客巴巴
由于车载控制单元的数量和各控制单元之间的数据交换量在不断增加，因此很多车辆在控制模块之间采用了总线通信。总线是一条物理线路，为两个或多个控制模块之间提供通信路径。目前通用公司车载网络系统采用的总线包括UART、Class2和LAN三种形式。一、J通信协议标准概述J总线是年由美国汽车工程师协会（SocietyofAutomotiveEngineers，SAE）所颁布的标准，属于B级（ClassB）总线，之后普及运用于美国车厂的汽车中，如福特（Ford）、通用汽车（GM）、克莱斯勒（Chrysler）等，虽然美国车厂多实行J标准，但各厂的实际作法各有不同，Ford的实体层设计与GM、Chrysler不同，而GM与Chrysler的实体层虽相同，但更上层的讯框格式却不同，等于3家车厂有3种协议。J支持两种信号传输方式：一种是以脉宽调变（PulseWidthModulation，PWM）方式传送，运用两条线路以差动方式进行传输，最高传输速率为41.6kbit/s，被美国福特汽车公司采用，又称SCP协议；另一种是可变脉宽（VariablePulseWidth，VPW）方式，此方式仅使用1条线路就可传输，最高传输速率为10.4kbit/s，为美国通用汽车公司和美国克莱斯勒汽车公司采用，又称Class2协议。在逻辑准位方面，J的高电平电压在4.25～20V之间，而低电平电压则低于3.5V。要注意的是，1个高电压（或低电压）并不代表输出1个bit的信息，而是1个“bitsymbol”，1个“bitsymbol”最少可以携带1个bit的信息，但也可以更多，视调变作法而定。此外，每个“bitsymbol”的传递有其时间限制，以单线方式传输而言，1个symbol的传递时间为64μs或μs。在实体线路上，J总线平时会连接1个微弱的下拉式电阻，当总线被驱动时则会将线路电压拉至高电平，拉至高电平的同时也等于取得总线的主导权、使用权。若发生争抢总线主导权的情形，则J使用CSMA/CR方式对争抢进行仲裁，以决定总线上某个节点有权先使用总线。至于最远传输距离与最多的节点数等表现，VPW型的J最远能传输35m，最多能在1个J总线内设置32个节点。在故障诊断连接器（connector）方面，许多应用案例中J是使用OBDⅡ（On-BoardDiagnosticsⅡ）的连接器，虽然ODBⅡ是另一套通信接口与通信协议，但通常使用J作为OBDⅡ通信连接。二、UART串行通信系统1.串行数据当通过串行数据总成从一个控制模块向另一控制模块发送信息时，所发送的信息即称为串行数据。从电子信号角度说，串行数据就是一系列由高到低迅速变化的电压脉冲串。一个电压脉冲串表示一条信息。2.UART串行通信网络UART是异步收发串行通信系统，它采用单线制线路，传输速率bit/s。UART串行通信网络中有1个控制串行数据总线通信的主控模块，在大多数情况下，车身控制模块就是UART总线的主控模块。UART通信采用5V单线数据线，其系统电压为5V。可见，UART是通过正逻辑运算相同的脉宽进行数据通信的。UART串行通信波形如图8-1所示。图8-1UART串行通信波形三、Class2串行通信网络Class2串行数据总线是通用的第2代串行数据传输总线，它也采用单线制线路，传输速率bit/s。Class2串行数据线电压为0V，传递数据电压为7V，系统传送数据采用的是可变脉宽，每一位信息都可能有2种长度，即长或短。当点火开关拨至RUN位置时，Class2串行数据网络上的模块每2s会发送一个SOH信息来确保模块工作正常，当一个模块停止传递信息时，例如一个模块失去电源和搭铁，就不能发送SOH信息，那么在Class2串行数据网络上等着接受SOH信息的其他模块就会感知并设置与模块（不能传递信息的模块）失去通信的故障码（DTC），对于不能传递信息的模块来说，DTC是唯一的，例如，当BCM的SOH信息消失了，其他的几个模块会设置DTCU，注意的是当存在失去通信的DTC时并不是代表产生DTC的模块有问题。Class2串行通信波形如图8-2所示。UART和Class2串行数据通信的特点对比见表8-1。图8-2Class2串行通信波形表8-1UART和Class2串行数据通信的特点对比四、GMLAN串行通信网络GMLAN和UART协议的主要区别在于，UART依靠总线主控模块控制信息收发，而GMLAN的信息收发由各控制模块管理。该总线采用终端电阻作为线路终结器，位于总线线路末端的两个控制模块内。这些终端电阻的作用是：防止当数据传输到GMLAN总线线路末端时出现反射回送。GMLAN是一种基于控制器区域网通信协议的通信，动力系统接口模块总线终端电阻为Ω，发动机控制模块总线终端电阻也为Ω，GMLAN总线是一个双线线路。GMLAN总线采用的是高速差分模式进行通信，通信速率是kbit/s。GMLAN串行通信波形如图8-3所示，它可以通过2个逻辑层面即隐性（未驱动）和显性（驱动）显示。图8-3GMLAN串行通信波形（1）隐性（逻辑1）总线处于空闲状态，CAN-High和CAN-Low电压相同，均为2.5V，不存在差分电压。（2）显性（逻辑2）总线处于被驱动状态，CAN-High电压为3.6V，CAN-Low电压为1.4V，存在2.2V差分电压。LAN通信协议与UART通信协议不兼容，由网关来协调两个网络间的通信。别克荣御的网关是动力系统接口模块（PIM），如图8-4所示。图8-4别克荣御动力系统网络和网关在串行数据通信系统中集成了动力系统接口模块（PIM），使通信网络UART和LAN之间可以实现双向通信。往期资料合集
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